package com.search;

import java.util.Arrays;

public class FibonaciSearch {

    public static int maxSize = 20;

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 8, 10, 89, 1000, 1234};

        System.out.println(fibSearch(arr,1234));
    }

    //因为后面我们midlow+F(k-1)-1,
    //需要使用斐波那契数列，
    //因此我们需要先获取到一个斐波那契数列

    //非递归方法得到一个斐波那契数列
    public static int[] fib() {
        //创建一个斐波那契数列
        int[] f = new int[maxSize];
        //得到斐波那契数列
        f[0] = 1;
        f[1] = 1;
        for (int i = 2; i < maxSize; i++) {
            f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
        }
        return f;
    }

    /**
     * 编写斐波那契查找算法
     * 使用非递归的方式编写算法
     *
     * @param a   数组
     * @param key 我们需要查找的关键码（值）
     * @return 返回对应的下标，如果没有返回-1
     */
    public static int fibSearch(int[] a, int key) {
        int low = 0;
        int high = a.length - 1;
        int k = 0;//斐波那契分割数组的下标
        int mid = 0;//存在mid值
        int f[] = fib();//获取到斐波那契数列
        //获取到斐波那契分割数值的下标
        while (high > f[k] - 1) {
            k++;
        }
        //因为f[k]值可能大于a的长度，因此我们需要使用Arrays类构造一个新的数组，并指向a[]
        //不足的部分会使用0填充
        int[] temp = Arrays.copyOf(a, f[k]);
        //实际上需求使用a数组最后的数填充temp
        //举例
        //temp={1,8,10,89,10001234,0,0,0}=>{1,8,10,1000,1234,1234,1234,}
        for (int i = high + 1; i < temp.length; i++) {
            temp[i] = a[high];
        }
        //使用while来循环处理，找到我们的数key
        while (low <= high) {
            //只要这个条件满足，就可以找
            mid = low + f[k-1] - 1;
            if (key < temp[mid]) {
                //我们应该继续向数组的前面查找（左边）
                high = mid - 1;
                //为啥是k--
                //说明
                //1.全部元素=前面的元素+后边元素
                //2.f[k]=f[k-1]+f[k-2]
                //因为前面有f[k-1]个元素，所以可以继续拆分f[k-1]=f[k-2]+f[k-3]
                //即在f[k-1]的前面继续查找k--
                //即下次循环mid=f[k-1-1]-1
                k--;
            } else if (key > temp[mid]) {
                low = mid + 1;
                //为啥是k-=2
                //说明
                //1.全部元素=前面的元素+后面的元素
                //2.f[k]=f[k-1]+f[k-2]
                //3.因为后面我们有f[k-2]所以可以继续拆分f[k-1]=f[k-3]+f[k-4]
                //4.即在f[k-2]的前面进行查找k-2
                //5.即下次循环mid=f[k-1-2]-1
                k -= 2;
            } else {
                //找到
                if (mid <= high) {
                    return mid;
                } else {
                    return high;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}

